Жидкие огнегасительные вещества

Вода имеет большую теплоемкость. При тушении пожара она воздействует на горящее вещество различными путями:

· · покрывает поверхность горящего вещества, отбирая тепло, а пленка воды препятствует подводу кислорода воздуха к горящей поверхности;

· · превращаясь в пар уменьшает концентрацию кислорода, разбавляя воздух;

· · оказывает механическое воздействие на пламя, сбивая его.

Вода для тушения пожара подается в виде компактной струи или в распыленном состоянии. Компактная струя сбивает пламя, но эффективность тушения пожара распыленной водой выше: большая поверхность, капли распыленной воды лучше охлаждают пламя, погружаясь в жидкость, они охлаждают ее, расход воды мньше, струи распыленной воды хуже проводят электричество.

Для повышения смачивающих и охлаждающих свойств в воду добавляют смачиватели(сульфит натрия, мылонафт, соли хлористого кальция, каустическую соду, поташ и др.).

Воду нельзя применять для тушения:

1) легковоспламеняющихся, не смешивающихся с водой жидкостей и щелочных металлов (металлические натрий, кальций);

2) карбидов;

3) нагретых до 1300 ^оС металлов, раскаленного каменного угля.

В первом случае вода способствует горению, во втором участвует в реакции с выделением взрывоопасных газов (ацетилен, метан,) и в третьем – разлагается, образуя гремучий газ.

Водяной пар применяется для тушения пожара в закрытых помещениях (емкостях), он сбивает пламя, снижает содержание кислорода в воздухе. При концентрации в воздухе пара больше 37 % горение прекращается.

В качестве других жидких огнегасительных веществ применяются водные растворы двууглекислой соды, поташа, углекислой соды, поваренной соли, хлористого аммония, глауберовой соли, а также четыреххлористый углерод, бромметил и др.

Отличительными огнегасительными особенностями этих веществ по сравнению с водой является способность выпадения солей из растворов, при этом на поверхности горящего вещества образуется изолирующая пленка. На разложение этой пленки затрачивается дополнительное тепло, кроме того при разложении выделяются инертные огнегасительные газы.

Из-за электропроводности водные растворы солей нельзя применять для тушения электрооборудования, находящегося под напряжением.

187. Устройства получения пены. Виды пен [7, с. 327; 9, c. 315]

Часто для тушения пожаров , особенно легковоспламеняющихся жидкостей, применяется пено-дисперсная смесь газа с жидкостью. Пена покрывает поверхность горящего вещества, изолирует ее от пламени, прекращая поступление паров в зону горения и охлаждая горящее вещество. Применяется воздушно-механическая и химическая пены.

Пена состоит из жидких пленок - стенок пузырьков. Соотношение количества газа и жидкости в пене характеризуется кратностью пены:

K=V_п/ V_ж ,

где V_п , V_ж - объемы пены и жидкости соответственно.

Воздушно-механическая пена состоит из воздуха 9 % , воды 9,6-9,8 % и пенообразователя (0,2 - 0,4 % ). Пена обладает устойчивостью и не разрушается под действием пламени длительное время ( до 30 мин.).

При тушении деревянных конструкций воздушно-механическая пена, покрывая их поверхность, увеличивает сопротивляемость конструкций лучистой энергии. Пена безвредна для людей, неэлектропроводна, не вызывает коррозии металлов и экономична. Долгое время кратность пены не превышала 20, в настоящее время получают пену кратностью до нескольких сотен. Высокократная пена применяется для тушения пожара в подвалах, кабельных туннелях, на различных объектах нефтяной и газовой промышленности, особенно в резервуарах с нефтью и нефтепродуктами.

Для получения воздушно-механической пены применяют 2-6 % водный раствор преобразователя (ПО-1, ПО-1А, ПО-1Д и др.). Пенообразователи имеют вид жидкости от светло-желтого до темно-коричневого цвета.

Устройства для получения пены можно разделить на две группы:

1) устройства, работающие на принципе соударения струй - воздушно-пенные стволы, в них раствор пенообразователя под давлением вытекает из отверстий, оси которых пересекаются в одной точке, дробятся и захватывают воздух. Особенности стволов: малые размеры, большая дальность струи, большой расход раствора, малая кратность - до 20 крат.

2) устройства, работающие с использованием способа вспенивания на сетке - пеногенераторы - раствор подается через сетку, смачивая ее ячейки, сюда же подается воздух и образуется пена.

Химическая пена образуется в пеногенераторах из пенопорошка и воды, в результате химической реакции образуется углекислый газ. Химическая пена чаще применяется для тушения нефтепродуктов в резервуарах.

188. Газообразные огнегасительные вещества [7, с. 308; 9, c. 306]

Инертные газы (углекислый газ, азот) также широко используются для тушения пожаров. Они, как и водяной пар, смешиваются с горючими парами и газами, понижают температуру горящих веществ и концентрацию кислорода. Углекислый газ применяется для быстрого тушения пожара, особенно при малых поверхностях горения (небольшие количества горючих жидкостей, электродвигатели). Азот часто используется для образования инертной среды при работе с огнеопасными веществами. В качестве инертных газов применяются дымовые и выхлопные газы.

Сжатый воздух используют для тушения горючих жидкостей методом их перемешивания. Горение прекращается, когда температура верхнего слоя жидкости становится ниже температуры воспламенения. Сжатый воздух рекомендуется для тушения жидкостей с температурой вспышки 60 ^оС и выше.

189. Твердые огнегасительные вещества [7, с.322; 9, c. 306]

К твердым огнегасительным веществам относятся различные инертные вещества, применяемые в виде порошков: двууглекислая и углекислая сода, твердая углекислота, поташ, квасцы, песок, сухая земля. Эти вещества чаще применяются при тушении небольших очагов пожара, которые трудно или невозможно погасить водой или другими огнегасительными средствами. Твердые огнегасительные средства изолируют зону горения от горящего вещества, снижают его температуру и затрудняют доступ кислорода к пламени. Твердая углекислота образуется при переходе ее из жидкого состояния в газообразное, при этом образуется углекислый кристаллический порошок, температура которого в момент образования - 75 ^оС.

Порошковые огнегасительные вещества подаются в очаг горения огнетушителями или стационарными передвижными установками. Порошковое огнетушение является эффективным способом прекращения горения, а иногда и незаменимым.

Например:

в трансформаторной подстанции загорелись электрокабели и трансформаторное масло; попытки обслуживающего персонала ликвидировать горение песком и углекислотными огнетушителями успеха не имели.

К моменту прибытия дежурного караула пожар распространился по всему объему помещения. С помощью огнетушителя ОГ-100 "Прогресс" пожар был ликвидирован в течение 10 сек., общий расход порошка составил 8,9 кг, работа трансформаторной подстанции не приостановилась.

190. Первичные средства тушения [7, с. 331; 9, c. 313]

Часто развитие пожара и ущерб от него в большей степени зависят от наличия первичных средств огнетушения, которыми мог бы воспользоваться любой человек, обнаруживший место загорания.

К первичным средствам огнетушения относятся объединенные в пожарный пункт ручные и передвижные огнетушители, пожарный ручной инструмент и инвентарь, ведра, бочки с водой, лопаты, ящики с песком, асбестовые полотна, войлочные маты, кошма, ломы, пилы, багры, вилы, топоры.

Огнетушители делятся по виду огнетушительного средства на химические, пенные, воздушно-пенные, углекислотные, углекислотно-бромэтиловые, жидкостные, порошковые, аэрозольные.

К химическим пенным огнетушителям относятся: ОХП-10, ОП-М, ОП-10 и ОП-ЭММ. Они предназначены для тушения твердых материалов, горючих жидкостей, за исключением электроустановок под напряжением и щелочных металлов. Эти огнетушители приводятся в действие поворотом рукоятки вверх, а затем переворачиванием огнетушителя вверх дном.

К воздушно-пенным огнетушителям относятся: ОВП-51, ОВП-10 , ОВП-100. По конструкции они одинаковы, за исключением того, что ОВП-100 большой емкости (100 л) и смонтирован на тележке. Приводятся в действие нажатием на пусковой рычаг без опрокидывания огнетушителя.

Углекислотные огнетушители ОУ-2, ОУ-5, ОУ-3, ОУ-35, ОУ-30 отличаются емкостью от 2 до 80 л, запускаются вращением маховичка вентиля. Они применяются для тушения различных веществ и материалов (за исключением щелочных металлов), электроустановок под напряжением до 380 В, транспортных средств.

Углекислотные - бромэтиловые огнетушители СУБ-3а, ОУБ-3А включаются также вентилем и применяются для тушения различных пожаров, в том числе и в электроустановок под напряжением.

Переносной огнетушитель СКВ-30 включается вентилем и применяется для тушения пожаров при низких температурах, когда пенные и углекислотные огнетушители замерзают.

Порошковые огнетушители ОПО-10 , ПО-10 применяются для тушения различных загораний, в том числе и щелочных металлов, запускаются вращением вентиля.

К спасательным средствам относятся спасательный пояс и спасательная веревка. Пожарный спасательный пояс с карабином предназначен для спасения людей во время пожара и самоспасения.

Карабин предназначен для торможения спасательной веревки, он состоит из стального крюка со спинкой и ушком, откидного замка. Спасательная веревка служит для спасения людей и самоспасения из верхних этажей, для подъема на верхние этажи инструмента и т.п.

Электробезопасность

191. Назначение лица ответственного за электрохозяйство [23]

Согласно Правил эксплуатации электроустановок потребителей (ПЭЭП) для безопасной эксплуатации электроустановок (ЭУ) должно быть назначено лицо, ответственное за электрохозяйство [23]:

· · на предприятии приказом руководителя - это лицо из ИТР (если есть, то главный энергетик); назначается одновременно и лицо, заменяющее ответственного за электрохозяйство ( в период отпуска, болезни, командировок), причем приказ издается после проверки знаний и присвоения группы по электробезопасности: V - в электроустановках выше 1000 В; IV - до 1000 В;

· · на малых индивидуальных семейных предприятиях, кооперативах и т.д., использующих осветительные устройства, инструменты и механизмы напряжением до 400 В - по согласованию с местным органом энергонадзора, руководитель или владелец этого предприятия без проверки знаний и присвоения группы по электробезопасности;

· · на индивидуальных , семейных предприятиях, крестьянских (фермерских) хозяйствах, имеющих ЭУ до 1000 В - это владелец или по его письменному согласию член семьи после их обучения и получения в комиссии Энергонадзора III группы по электробезопасности, а имеющие только ЭУ до 400 В - проходят инструктаж в местном органе Энергонадзора и получают на руки инструкцию (памятку по безопасности обслуживания ЭУ) с отметкой в журнале и в заявлении владельца. Руководитель предприятия, по представлению ответственного за электрохозяйство, может назначить ответственных за электрохозяйство в подразделениях.

192. Требования к персоналу для эксплуатации электроустановок [23]

Руководители, имеющие в подчинении электротехнологический персонал, должны иметь квалификационную группу по электробезопасности не ниже, чем у подчиненного персонала. Перечень должностей ИТР и электротехнического персонала, которым необходимо иметь соответствующую квалификационную группу по электробезопасности, утверждает руководитель предприятия.

Неэлектротехническому персоналу, выполняющему работы, при которых может возникнуть опасность поражения электротоком, присваивается I группа по электробезопасности, перечень этих профессий и рабочих мест определяет руководитель предприятия. I группа присваивается после инструктажа и проверки знаний лицом не ниже III группы по электробезопасности, проверка оформляется в специальном журнале.

К работе на ЭУ не допускаются люди моложе 18 лет и не имеющие медицинских противопоказаний. Практиканты (из институтов, техникумов, училищ) допускаются к пребыванию в действующих ЭУ под постоянным надзором лица с группой по электробезопасности не ниже III - при напряжении до 1000 В и IV - выше 1000 В.

Допуск к стажировке и самостоятельной работе электротехнического персонала оформляется для ИТР распоряжением по предприятию, для рабочих - распоряжением по цеху после проверки знаний.

Стажировка на рабочем месте проводится не менее 2 недель под руководством опытного работника.

Проверка знаний правил и инструкций должна проводиться:

• первичная - перед допуском к самостоятельной работе; периодическая - для электротехнического персонала, непосредственно обслуживающего ЭУ - 1 раз в год, а для руководителей и специалистов и инженеров по ОТ 1 раз в 3 года;

· · внеочередная - при нарушении правил и инструкций. При получении неудовлетворительной оценки назначается повторная проверка не ранее 2 недель и не позднее 1 месяца со дня последней проверки, при получении неудовлетворительной оценки при третьей проверке человек переводится на другую работу или с ним расторгается договор из-за недостаточной квалификации.

Проверка знаний проводится комиссией в составе не менее трех человек - ответственного за электрохозяйство предприятия, его заместителя и инженера по ОТ с участием руководителя предприятия или его заместителя, инспектора Энергонадзора и представителя отдела ОТ или профкома.

Допускается назначение комиссии органом Энергонадзора.

Проверка знаний проводится индивидуально с записью результатов в журнал с подписью всех членов комиссии, после чего выдается удостоверение.

193. Разделение электросетей по режиму нейтрали [9, с.100]

Различают электрические сети с изолированной и заземленной нейтралью.

Согласно ГОСТ 12.1.030 изолированной нейтралью называется нейтраль генератора (трансформатора), не присоединенная к заземляющему устройству или присоединенная к нему через большое сопротивление. Заземленной нейтралью называется нейтраль генератора (трансформатора), присоединенная к заземляющему устройству непосредственно или через малое сопротивление.

К сетям с изолированной нейтралью относятся:

· · - четырехпроводная сеть с изолированной нейтралью;

· · - сеть с компенсацией емкостной составляющей тока замыкания на землю;

· · - сеть с включением между нейтралью и землей трансформаторов напряжения, вольтметров и т.п.

194. Определение терминов: “электротехническая земля”, “поле растекания” [9, с. 91]

Рассмотрим некоторые термины.

Замыкание на землю - это случайное электрическое соединение находящихся под напряжением частей электроустановки с землей (контакт токоведущих частей с заземленным корпусом, падение оборванного провода на землю и т.д.), при этом ток проходит через электрод, непосредственно касающийся земли ( форма электродов может быть самая разнообразная).

Специальный металлический электрод для соединения с землей называется заземлителем. Для упрощения представления картины замыкания на землю представим одиночный заземлитель в виде полусферы (рис. 59).По мере удаления от заземлителя общее сопротивление от заземлителя до рассматриваемой точки грунта будет увеличиваться, а сила тока снижаться.

 

В цепи замыкания на землю наибольшим потенциалом обладает заземлитель, а точки поверхности грунта имеют тем меньший потенциал, чем дальше они расположены от заземлителя и далее изменяются по гиперболическому закону.

Область поверхности грунта, потенциал который равен нулю, называется электротехнической землей, практически эта земля начинается с расстояния 10 - 20 м от заземлителя.

Область грунта, лежащая вблизи заземлителя, где потенциал не равен нулю, называется полем растекания.

Рис. 59. Растекание тока в грунте через полусферический заземлитель

 

195. Возможные схемы случайного включения человека в цепь тока [7, с. 195; 8, c. 275; 9, с. 80]

Рассмотрим возможные схемы случайного включения человека в цепь тока.

Двухфазное (двухполюсное – рис. 60) прикосновение - человек касается двух полюсов сети постоянного тока, однофазной сети переменного тока или к двум фазам трехфазной сети. При этом ток, проходящий через человека, определяется сопротивлением тела человека и рабочим напряжением сети:

где
U_раб ,U_л ,U_ф - напряжение соответственно рабочее, линейное, фазное;
R_r - фактическое сопротивление человека.

В данном случае изоляция человека от земли не защищает его от поражения током.

Однофазное (рис. 61) прикосновение возможно при прикосновении стоящего на земле человека к одному из полюсов или одной из фаз - цепь тока замыкается через землю, сопротивление изоляции и емкости фаз в сети с изолированной нейтралью или через заземление нейтрали. Однофазные сети могут быть изолированы от земли и иметь заземленную нейтральную точку или заземленный полюс. Сети, изолированные от земли, имеют активную проводимость провода относительно земли (через изоляцию), кроме того, между проводами и землей имеется емкость. При одинаковых активных и емкостных проводимостях обоих проводов относительно земли ток, проходящий через человека составляет:

I_r = U/(R_r + Z),

где Z - полное сопротивление изоляции относительно земли.

В трехфазной сети:

I_r = U/(R_r(Z₁ +Z ₂)+Z₁ Z ₂)

и при Z =Z₂ =Z₃ =Z_ф

I_r = U/R_r + Z_ф

Если изоляция другой фазы будет нарушена (замыкание на землю), то ток, проходящий через человека при Z_ф = 0, будет:

I_r = U/R_r

Рис.60. Двухфазное (двухполюсное) прикосновение к токоведущим частям: а - в однофазной сети или в сети постоянного тока; б - в трехфазной сети нейтралью

Рис. 61. Однофазное (однополюсное) прикосновение к токоведущим частям: а – в сети с изолированной нейтралью; б – в сети с заземленной

Таким образом, при однополюсном прикосновении человек находится под защитой изоляции сети, и если находится в обуви (на коврике), то и под дополнительной защитой обуви. Необходимо иметь в виду, что при разветвленных сетях с большим числом токоприемников, полное сопротивление изоляции фазы относительно земли будет сравнительно небольшим и при однополюсном прикосновении ток через тело человека окажется наиболее опасным.

196. Напряжение прикосновения. Напряжение шага [8, с. 270; 9, c. 94; 24, с. 187]

Прикосновение к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением.

Указанные части электроустановок (корпуса, оболочки, кабеля) могут оказаться под напряжением лишь случайно в результате повреждения изоляции. При случайном касании этих частей человек будет находиться под воздействием напряжения прикосновения (рис.62).

Напряжение прикосновения - это напряжение между двумя точками цепи тока, которых одновременно касается человек (ГОСТ 12.1.009). При прикосновении человека к заземленному корпусу, имеющему контакт с одной из фаз, часть тока замыкания на землю будет проходить через человека, а если корпус не заземлен, то через человека проходит весь ток замыкания на землю (однополюсное прикосновение).

Рис. 62. Прикосновение к корпусу, оказавшемуся под напряжением:
а – при исправном заземлении; б – при отсутствии заземления

Величина напряжения прикосновения для человека, стоящего на грунте и коснувшегося оказавшегося под напряжением заземленного корпуса, может быть определена как разность потенциалов руки (корпуса) и ноги (грунта) с учетом коэффициентов:

a ₁ - учитывающего форму заземлителя и расстояния от него до точки, на которой стоит человек;

a ₂ - учитывающего дополнительное сопротивление в цепи человека (одежда, обувь)

U_пр = U₃*a ₁*a ₂,

а ток, проходящий через человека

I_h = (I₃*R₃*a ₁*a ₂)/R_h

Наиболее опасным для человека является прикосновение к корпусу, находящемуся под напряжением и расположенному вне поля растекания (рис. 63).

Рис. 63. Напряжение прикосновения к заземленным нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением::
I – кривая распределения потенциалов; II - кривая распределения напряжения прикосновения

Напряжением шага (шаговым напряжением) называется напряжение между двумя точками цепи тока, находящихся одна от другой на расстоянии шага, на которых одновременно стоит человек (ГОСТ 12.1.009).

U_ш = U₃ b ₁b ₂, I_h = I₃*(R₃/R_r)b₁*b ₂,

где
b ₁ - коэффициент, учитывающий форму заземлителя;
b ₂- коэффициент, учитывающий дополнительное сопротивление в цепи человека (обувь, одежда).

Таким образом, если человек находится на грунте вблизи заземлителя, с которого стекает ток, то часть тока может ответвляться и проходить через ноги человека по нижней петле (рис. 64).

Рис. 64. Включение на напряжение шага

Наибольшее напряжение шага будет вблизи заземлителя и особенно, когда человек одной ногой стоит над заземлителем, а другой - на расстоянии шага от него. Если человек находится вне поля растекания или на одной эквипотенциальной линии, то напряжение шага равно нулю (рис. 65).

.Необходимо иметь в виду, что максимальные значения a ₁ и a ₂ больше таковых соответственно b ₁ и b ₂, поэтому шаговое напряжение значительно меньше напряжения прикосновения.

Рис.65. Напряжение шага:
а - общаясхема; б – растекание тока с опорной поверхности ног человека

Кроме, того путь тока "нога-нога" менее опасен, чем путь "рука-рука". Однако имеется много случаев поражения людей при воздействии шагового напряжения, что объясняется тем, что при воздействии шагового напряжения в ногах возникают судороги, и человек падает.

После падения человека цепь тока замыкается через другие участки тела, кроме того человек моможет замкнуть точки с большими потенциалами.

Пример.

По территории завода был проложен времен ный гибкий кабель. Кабель лежал на пути перемещения ручной тележки, поэтому в этом месте он был прирыт железным листом, при перемещении груженой тележки кабель был поврежден и одна из его жил была в соприкосновении с листом. В результате вокруг листа возникло шаговое напряжение. Двое рабочих, толкавших тележку, получили электрический удар, от которого один упал, а второй с криком отскочил от тележки. Оба отделались испугом. Третий рабочий, шедший рядом и не касавшийся тележки, получил удар от шагового напряжения. Вначале он стал медленно приседать, затем, скорчившись, упал и умер.

197. Защитные меры в электроустановках [7, с.202; 8, c.282; 9, с.115; 24, с.180; 28, c. 158]

Согласно ГОСТ 12.1.019 электробезопасность электроустановок обеспечивается конструкцией электроустановок, техническими способами и средствами защиты, организационными и техническими мероприятиями.

Все меры обеспечения электробезопасности сводятся к трем путям:

1) недопущение прикосновения и приближения на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

2) снижение напряжения прикосновения;

3) уменьшение продолжительности воздействия электрического тока на пострадавшего.

К техническим способам относятся следующие, предусмотренные ПУЭ:

1) применение надлежащей изоляции и контроль за ее состоянием;

2) обеспечение недоступности токоведущих частей;

3) автоматическое отключение злектроустановок в аварийных режимах - защитное отключение;

4) заземление или зануление корпусов электрооборудования;

5)выравнивание потенциалов;

6) применение разделительных трансформаторов;

7) защита от опасности при переходе напряжения с высокой стороны на низкую;

8) компенсация емкостной составляющей тока замыкания на землю;

9) применение малых напряжений.

198. Применение надлежащей изоляции. Термин "участок сети"[8, с. 300; 9, c.118; 24, с.180]

Для предупреждения электропоражений применяется рабочая изоляция токоведущих частей, кроме того применяется двойная изоляция - это изоляция металлических частей электрооборудования, нормально не находящихся под напряжением.

Последний метод защиты имеет недостаток - при пробое на корпусе из-за повреждения рабочей изоляции возможна работа с таким оборудованием, а при повреждении второго слоя изоляции открывается доступ к металлическим частям (корпусу), находящимся под напряжением.

Таким образом надежность работы электроустановок в большой степени зависит от состояния изоляции токоведущих частей.

Повреждение изоляции является основной причиной многих несчастных случаев.

Надежность изоляции достигается:

1) правильным выбором ее материала и геометрии (толщина, форма);

2) правильными условиями эксплуатации;

3) надежной профилактикой в процессе работы.

Изоляция исключает возможность прохождения тока через тело человека при прикосновении к токоведущим частям или ограничивает этот ток до безопасных значений для человека (до 100 мкА). В последнее время наблюдается широкое внедрение новых видов изоляционных материалов (пластмасс и пр.), заменяющих каучуковую, хлопчатобумажную и т.п. виды изоляции. Для поддержания высокого уровня надежности изоляции необходимо проводить ее испытание повышенным напряжением и контроль изоляции. Испытания проводятся при приеме-сдаче электроустановок и периодически во время их эксплуатации. Объем испытаний изоляции регламентируется ПУЭ, ПТЭ и ПТБ. При испытании повышенным напряжением дефекты изоляции обнаруживаются вследствие пробоя и прожигания изоляции.

Под контролем изоляции понимается измерение ее активного сопротивления с целью обнаружения ее дефектов и предупреждения коротких замыканий на землю. Измерения проводятся при снятом рабочем напряжении на каждом участке сети, при этом измеряется величина сопротивления изоляции каждой фазы относительно земли и между каждой парой фаз.

Под участком сети понимается сеть между двумя последовательно установленными предохранителями, аппаратами защиты и т.п. или за последним предохранителем.

Сопротивление изоляции (устанавливается ПУЭ и ПТЭ) участка сети в сетях напряжением до 1000 В должно быть не менее 0,5 мОм на фазу, а сопротивление изоляции для различных электроаппаратов устанавливается различным от 1 до 25 мОм.

Величина сопротивления изоляции некоторых электроаппаратов (например, силовых трансформаторов) вообще не нормируется.

Однако путем сравнения величины сопротивления изоляции аппарата, измеренной при пуско-сдаточных испытаниях и в данный момент, можно судить о надежности изоляции. Изоляция считается недостаточной, если установлено снижение сопротивления изоляции по отношению к первоначальным значениям на 30 и более процентов.

199. Приборы и схемы для измерения и непрерывного контроля изоляции [9, с. 119]

Измерение величины изоляции производится мегаомметром, который состоит из генератора переменного тока с ручным приводом, логометром, добавочных сопротивлений и выпрямительных диодов. Показания логометра не зависят от скорости вращения рукоятки генератора.

Измерительное напряжение должно быть не меньше рабочего и несколько больше его. Чрезмерно высокое напряжение может повредить изоляцию. Поэтому в ПТЭ регламентируется напряжение мегаомметра в зависимости от номинального напряжения установки.

Выпускаются мегаомметры М4100/1- М4100/5 (рис. 66). Эти мегаомметры выпускаются в пяти модификациях на различные диапазоны измерений сопротивления (0-2000 кОм, 0-1000 МОм) и при напряжениях 100, 250, 500, 1000 и 2500 В. Измерение величины сопротивления изоляции по участкам сети позволяет установить участки сети с дефектной изоляцией и устранить дефекты.

Рис.66. Схемы мегаомметров М41000 а – М4100/1 – М4100/4; б - М4100/5

Рис.67. Измерение сопротивления изоляции фаз относительно земли под рабочим напряжением: а–схема подключения мегаомметра; б - схема замещения

Чтобы получить представление о сопротивлении изоляции всей сети (оно - то и определяет ток замыкания на землю), измерение надо производить под рабочим напряжением с подключенными потребителями (рис. 67). Такой замер возможен только в сетях с изолированной нейтралью. При этом прибор покажет сопротивление изоляции всей сети независимо от того, к какой фазе он подключен. Измерения можно проводить мегаомметром с малым (20 -30 в) измерительным напряжением, т. к. оно суммируется с рабочим напряжением. Можно производить измерения обыкновенным омметром, к которому последовательно подключается дроссель для ограничения переменного тока, проходящего через прибор (рис. 68).

При периодическом контроле состояния изоляции не исключаются аварийные повреждения. Надежность электроснабжения повышается при непрерывном (постоянном) контроле изоляции, т.е. измерении сопротивления изоляции под рабочим напряжением в течение всего времени работы электроустановки без автоматического отключения.

Отсчет величины сопротивления изоляции производится по шкале прибора. При снижении сопротивления изоляции до предельно допустимого значения или ниже прибор подает звуковой или световой сигнал (или оба сигнала).

Для постоянного контроля изоляции применяются приборы двух типов: на постоянном оперативном токе и вентильные. К первым относится прибор ПКИ (рис. 69), работающий на постоянном оперативном токе посредством трансформатора Тр и выпрямителя В. Положение стрелки kОм указывает на состояние изоляции: чем ниже сопротивление, тем больше отклонение стрелки указателя. При недопустимом снижении сопротивления изоляции (15-20 кОм) срабатывает реле Р и включает сигнал (световой или звуковой). Прибор не осуществляет самоконтроля исправности. Исправность прибора осуществляется нажатием кнопки К (контроль).

Вентильные схемы контроля изоляции измеряют сопротивление выпрямленным током.

Рис.68. Схема периодического контроля изоляции омметром

Рис.69. Принципиальная схема прибора ПКИ

Например, простейшая вентильная схема 3В (три вентиля – рис. 70). Указатель прибора градуируется в килоомах. Через него проходит ток, выпрямленный тремя вентилями.

Рис.70.Вентильная схема контроля изоляции

Рис.71. Схема трех вольтметров

Недостатками вентильных схем являются отсутствие самоконтроля исправности и зависимость точности измерения от колебаний напряжения в сети; достоинствами – простота, компактность устройства.

Для контроля замыканий на землю или для защиты от них (с подачей сигнала или без него) применяются приборы, реагирующие на напряжение фаз относительно земли, на напряжение нулевой последовательности или на ток нулевой последовательности.

Простейшая схема – схема трех вольтметров (рис. 71). При исправной изоляции показания вольтметров примерно одинаковы, при замыкании на землю – один вольтметр показывает нуль, два других – линейное напряжение. В сетях напряжением выше 1000 В контроль изоляции постоянным током затруднен. Дефекты изоляции при появлении в течение короткого времени усиливаются, и возникает замыкание на землю, которое обнаруживается вольтметрами. Вольтметры включаются или через однофазные трансформаторы напряжения(рис.72,а) или вторичные обмотки пяти-стержневого трансформатора(рис.72,б).

В сетях с заземленной нейтралью для обнаружения замыкания на землю используются приборы, реагирующие на ток нулевой последовательности, равный сумме токов утечки через изоляцию. Датчиком в такой схеме служит трансформатор тока нулевой последовательности (рис. 73); в качестве первичной обмотки служат фазные жилы кабеля, пропущенные в окно магнитопровода трансформатора.

Рис.72. Включение земляных вольтметров через трансформаторы напряжения:
а – три однофазных однонофазных трансформатора; б - пяти-стержневой тра нсформатор

Рис.73. Принципиальная схема для определения тока нулевой последовательности (б);
а – трансформатор тока нулевой последовательности

200. Обеспечение недоступности токоведущих частей [9, c.132; 28, с.158]

Прикосновение к токоведущим частям всегда опасно, а при напряжении выше 1000 В опасно приближение к токоведущим частям.

Изоляция проводов достаточно защищает при напряжениях до 1000 В, при больших напряжениях опасно прикосновение и к изолированному проводу также опасно, т. к. повреждение изоляции бывает незаметно, если он подвешен на изоляторах.

Чтобы исключить прикосновение или приближение к токоведущим частям, обеспечивается их недоступность посредством ограждения, блокировок, расположения токоведущих частей на недоступном месте или на недоступной высоте.

Ограждения применяются сплошные или сетчатые. Первые применяются при напряжениях до 1000 В в виде кожухов и крышек, укрепленных на шарнирах, запирающихся на замок или запор, открывающийся специальным ключом. Сетчатые ограждения (с размером ячеек 25х25 мм) имеют двери, закрывающиеся на замок.

Блокировки применяются в электроустановках с ограждаемыми токоведущими частями, а также в различных электроаппаратах, пускателях и т.п., работающих в условиях с повышенными требованиями безопасности (шахты, суда).

Электрические блокировки осуществляют разрыв цепи управления (магнитного пускателя и т.п.) специальными контактами, установленными на дверях ограждений, крышках и дверцах кожухов таким образом, чтобы при незначительном открывании дверей (крышек) контакты срабатывали (рис. 74).

Рис.74. Схема электрической блокировки дверей

Механическая блокировка применяется в электрических аппаратах, пускателях, рубильниках.

Расположение токоведущих частей на недоступной высоте или недоступном месте должно обеспечить безопасность работ без ограждений, при этом должна учитываться возможность случайного прикосновения к токоведущим частям посредством длинных предметов, которые человек может держать в руках.

201. Защитное отключение[7, с. 213; 8, c. 295; 9, с.161; 24, с.193; 28, c. 166]

Защитное отключение - быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки (за время 0,03-0,1 сек.) при возникновении в ней опасности поражения током.

Повреждение электроустановки приводит к изменениям некоторых величин, которые могут быть использованы как входные величины автоматического защитного устройства, осуществляющего защитное отключение. Так, при замыкании на корпус он оказывается под напряжением относительно земли . Если корпус заземлен, возникает ток замыкания на землю. Вследствие нарушения симметрии сопротивлений фаз относительно земли возникает напряжение между нейтралью источника питания и землей (напряжение нулевой последовательности).

Значение входной величины, при котором срабатывает защитное устройство, называется уставкой; например, устройство защитного отключения типа Астро-